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闭合电路欧姆定律计算题


xxxXXXXX 学校 XXXX 年学年度第二学期第二次月考 XXX 年级 xx 班级
姓名:_______________班级:_______________考号:_______________ 一、计算 题

题号 得分

总分

评卷人

得分

一、计算题 (每空

? 分,共? 分)

1、如图(甲)所示的电路中,R1、R2 均为定值电阻,且 R1=100 Ω ,R2 阻值未知,R3 为一滑动变阻器.当其滑片 P 从左端滑至 右端时,测得电源的路端电压随电源中流过的电流变化图线如图(乙)所示,其中 A、B 两点是滑片 P 在变阻器的两个不 同端点得到的.求:

(1)电源的电动势和内阻; (2)定值电阻 R2 的阻值; (3)滑动变阻器的最大阻值. 2、如图所示,已知电源电动势 E=20V,内阻 r=lΩ ,当接入固定电阻 R=3Ω 时,电路中标有“3V,6W”的灯泡 L 和内 阻 RD=1Ω 的小型直流电动机 D 都恰能正常工作.试求: (1)电路中的电流大小; (2)电动机的输出功率. 3、如图 6-12 所示为检测某传感器的电路图.传感器上标有“3 V,0.9 W”的字样(传感 器可看做一个纯电阻),滑动变阻器 R0 上标有“10 Ω ,1 A”的字样,电流表的量程为 0.6 A,电压表的量程为 3 V.求:

图 6-12 (1)传感器的电阻和额定电流. (2)为了确保电路各部分的安全,在 a、b 之间所加的电源电压最大值是多少? 4、如图所示,电源电动势 E=10 V,内阻 r=1 Ω ,R1=3 Ω ,R2=6 Ω ,C=30 μ F. (1)闭合开关 S,求稳定后通过 R1 的电流; (2)然后将开关 S 断开,求电容器两端的电压变化量和断开开关后流过 R1 的总电量; (3)如果把 R2 换成一个可变电阻,其阻值可以在 0~10 Ω 范围变化,求开关闭合并且电路稳定时,R2 消耗的最大电 功率. 5、如图所示,M 为一线圈电阻 rM=0.4 Ω 的电动机,R=24 Ω ,电源电动势 E=40 V. 当 S 断开时,电流表的示数为 I1=1.6 A,当开关 S 闭合时,电流表的示数为 I2=4.0 A. 求: (1)电源内阻 r; (2)开关 S 闭合时电源输出功率. (3)开关 S 闭合时电动机输出的机械功率;

6、如图 11 所示,电源电动势 E=10V,内阻 r=1Ω ,闭合电键 S 后,标有“ 机 M 绕组的电阻 R0=4Ω ,求:



”的灯泡恰能正常发光,电动

(1)电源的输出功率 P0; (2)10s 内电动机产生的热量 Q; (3)电动机的机械功率;

7、如题 10(2)图所示电路,电源的电动势

,小灯泡 L 上标有“2.5V 0.3A”字样。当闭合开关 S,小灯泡 。求:

L 恰好正常发光,电动机 M 处于转动状态,这时理想电流表的示数

①电源的内阻; ②电动机的输入功率。

8、如题 10(2)图所示电路,电源的电动势

,小灯泡 L 上标有“2.5V 0.3A”字样。当闭合开关 S,小灯泡 。求:

L 恰好正常发光,电动机 M 处于转动状态,这时理想电流表的示数
①电源的内阻; ②电动机的输入功率。

9、在如图 12 所示的电路中,电源的电动势 E=6.0 V,内电阻 r=2.0Ω ,外电路的电阻 R1=12.0Ω ,R2=4.0Ω 。闭 合开关 S。求: (1)电路中的总电流 I; (2)电路的路端电压 U; (3)电源的输出功率 P。

10、如图所示电路中,已知电源电动势为

V,内阻

,电阻

, ,当单刀

,当单刀双掷开关打在 1 时,电动机不转,理想电流表的示数为 双掷开关打在 2 时,电动机正常工作,电流表示数为 ,求:

(1)电动机的内阻 (2)电动机正常工作时的输出功率?

为多少?

11、如图所示,M 为一线圈电阻 RM=0.4Ω 的电动机,R=24Ω ,电源电动势 E=40V.当 S 断开时,电流表的示数 I1=1.6A, 当开关 S 闭合时,电流表的示数为 I2=4.0A。求 (1)电源内阻 r (2)开关 S 闭合时,通过电动机的电流及电动机消耗功率 12、如图所示的电路中,电源的电动势 E=12V,内阻未知,R1=8Ω ,R2=1.5Ω ,L 为规格“3V, 3W”的灯泡,开关 S 断开时,灯泡恰好正常发光.(不考虑温度对灯泡电阻的影响)试求: (1)灯泡的额定电流和和灯丝电阻; (2)电源的内阻; (3)开关 S 闭合时,灯泡实际消耗的功率.

13、在如图所示的电路中,R1、R2 均为定值电阻,且 R1=100Ω ,R2 阻值未知,R3 是一滑动变阻器,当其滑片从左端滑 至右端时,测得电源的路端电压随电流的变化图线如图所示,其中 A、B 两点是滑片在变阻器的两个不同端点得到的。 求:(11 分)

(1)电的电动势和内阻; (2)定值电阻 R2 的阻值; (3)滑动变阻器的最大阻值。 14、将电动势为 3.0V 的电源接入电路中,测得电两极间的电压为 2.4V,当电路中有 6C 的电荷流过时,求 (6 分) (1)有多少其他形式的能转化为电能 (2)内外电路有多少其他形式的能转化为电能 15、在如图所示电路中,定值电阻 R0=2Ω ,安培表和伏特表均为理想电表.闭合开关 K,当滑动变阻器 Rx 滑片 P 从一 端移向另一端时,发现电压表的电压变化范围为 0V 到 3V,安培表的变化范围为 0.75A 到 1.0A.求: (1)电源的电动势和内阻; (2)移动变阻器滑片时,能得到的电源的最大输出功率.

16、如图所示电路中,电源电动势 E= 10 V,内阻 r= 0.5Ω ,电动机的电阻 R0 =1. 0Ω ,电阻 R1= 1. 5Ω 。电动机 正常工作时,电压表的示数 U1= 3.0 V,求: (1)电源总功率? (2)电动机消耗的电功率? (3)电源的输出功率?

17、如图所示是利用电动机提升重物的示意图,其中 D 是直流电动机.p 是一个质量为 m 的重物,它用细绳拴在电动 机的轴上.闭合开关s,重物 p 以速度 v 被匀速提升,这时电流表和电压表的示数分别是 I=5.0A和 U=110V,重 物 p 上升的速度 v=0.90m/s.重物的质量m=50kg。不计一切摩擦,g 取 10m/s .求: (1)电动机消耗的电功率 P 电; (2)电动机线圈的电阻 R。 18、如图所示,电源的电动势 E=110V,电阻 R1=21Ω ,电动机绕组的电阻 R0=0.5Ω , 电键 S1 始终闭合。当电键 S2 断开时,电阻 R1 的电功率是 525W;当电键 S2 闭合时,电 阻 R1 的电功率是 336W,求 (1)电源的内电阻; (2)当电键 S2 闭合时流过电源的电流和电动机的输出功率。 19、如图所示,电源电动势 E=6V,电源内阻不计。定值电阻 R1=2.4kΩ 、R2=4.8kΩ 。 ⑴ 若在 ab 之间接一个 C=100μ F 的电容器,闭合开关 S,电路稳定后,求电容器上所带 的电量; ⑵ 若在 ab 之间接一个内阻 RV = 4.8kΩ 的电压表,求电压表的示数。 20、如图所示,电源电动势 E=6V,电源内阻不计。定值电阻 R1=2.4kΩ 、R2=4.8kΩ 。 ⑴ 若在 ab 之间接一个 C=100μ F 的电容器,闭合开关 S,电路稳定后,求电容器上所带的 电量; ⑵ 若在 ab 之间接一个内阻 RV = 4.8kΩ 的电压表,求电压表的示数。 21、 通常情况下, 电源内部的导体也有电阻, 简称电源内阻, 用 r 表示。 某电源电压为 12V, 现用它来给汽车电动机输送 20A 的电流, 测得电动机两端的电压为 11.4V, 若持续供电 5s, 求: (1)电源内阻 r 的大小。 (2)电源内部产生的热量。 (3)它对电动机输出的电能。 22、如图所示,是一种测量电源电动势和内阻的电路。已知:R1=0.5Ω ,R2=1.5Ω ,当电键扳到 1 位置时,电 压表 读数为 1V;当电键扳到 2 位置时,电压表读数为 1.5V,求:电源电动势 E 和内阻 r
2

23、如图所示,是一种测量电源电动势和内阻的电路。已知:R1=0.5Ω ,R2=1.5Ω ,当电键扳 到 1 位置时,电 压表读数为 1V;当电键扳到 2 位置时,电压表读数为 1.5V,求:电源电动势 E 和内阻 r 24、 (2013 云南省玉溪质检)在如图所示的电路中,电阻 R1=12Ω ,R2=8 Ω ,R3=4Ω .当电键 K 断开时,电流表示数为 0.25A,当 K 闭合时电流表 示数为 0 .36A.求: (1)电键 K 断开和闭合时的路端电压 U 及 U ? (2)电源的电动势和 (3)电键 K 断开和闭 内电阻? 合时内阻上的热功率 P 及 P ? 25、(2013 江苏常州期中)如图所示,直线 A 为某电源的 U—I 图线,直线 B 为电阻
/ /

R 的 U—I 图线,求:
(1)电源的电动势和内阻分别是多大? (2)当用此电阻 R 和该电源组成的闭合电路时,该电源的输出功率为多少? (3)若接入该电源的外电阻是一个最大阻值是 2Ω 的滑动变阻器,则滑动变阻器的阻值多大时,其消耗的功率最大。 26、(2012 年上海华师大附中等八校联考)如图所示,电源内阻 r=1Ω ,R1=2Ω ,R2=6Ω ,灯 L 上标有“3V、1.5W”的字样,当滑动变阻器 R3 的滑片 P 移到最右端时,电流表示数为 1A, 灯 L 恰能正常发光。 (1)求电源的电动势; (2)求当 P 移到最左端时,电流表的示数; (3) 当滑动阻器的 Pb 段电阻多大时,变阻器 R3 上消耗的功率最大?最大值多大? 27、如图甲所示的电路中, R1、R2 均为定值电阻, 且 R1=100 Ω , R2 阻值未知, R3 为一滑动 变阻器. 当其滑片 P 从左端滑至右端时, 测得电源的路端电压随电源中流过的电流变化图 线如图乙所示, 其中 A、B 两点是滑片 P 在变阻器的两个不同端点得到的. 求: (1)电源的电动势和内阻; (2)定值电阻 R2 的阻值; (3)滑动变阻器的最大阻值. 28、(2013 江苏常州期中测试)如图所示,直线 A 为某电源 的 U—I 图线,直线 B 为电阻 R 的 U—I 图线,求: (1)电源的电动势和内阻分别是多大? (2)当用此电阻 R 和该电源组成的闭合电路时, 该电源的输出 功率为多少?

(3)若接入该电源的外电阻是一个最大阻值是 2Ω 的滑动变阻器,则滑动变阻器的阻值多大时,其消耗的功率最大。 29、(2013 河北保定八校联考)如图 9 甲所示为一灯泡两端的电压与通过它的电流的变化关 系曲线.由图可知,两者不成线性关系,这是由于焦耳热使灯丝的温度发生了变化的缘故,参 考这条曲线回答下列问题:(不计电流表和电源的内阻) (1)若把三个这样的灯泡串联后,接到电动势为 12 V 的电源上,求流过灯泡的电流和每个灯 泡的电阻. (2)如图乙所示,将两个这样的灯泡并联后再与 10 Ω 的定值电阻 R0 串联,接在电动势为 8 V 的电源上,求通过电流表的电流值以及每个灯泡的实际功率.

图9 30、如图所示的电路中,电源电动势 E=6 V,内阻 r=0.5Ω ,R1=1.5Ω ,R2=2Ω ,可变电阻器 R 的最大阻值为 2Ω .那么,在 滑片 P 从 R 的最上端滑至最下端的过程中.求: (1)电路中通过 R1 的电流最大值和最小值分别是多少? (2)电源两端的电压最大值和最小值分别是多少? (3)变阻器 R 上能获得的最大功率?

31、如图 9 甲所示为一灯泡两端的电压与通过它的电流的变化关系曲线.由图可知,两者不成线性关系,这是由于焦 耳热使灯丝的温度发生了变化的缘故,参考这条曲线回答下列问题:(不计电流表和电源的内阻) (1)若把三个这样的灯泡串联后,接到电动势为 12 V 的电源上,求流过灯泡的电流和每个灯泡的电阻. (2)如图乙所示,将两个这样的灯泡并联后再与 10 Ω 的定值电阻 R0 串联,接在电动势为 8 V 的电源上,求通过电流 表的电流值以及每个灯泡的实际功率.

图9 32、如图甲所示的电路中, R1、R2 均为定值电阻, 且 R1=100 Ω , R2 阻值未知, R3 为一滑动变阻器. 当其滑片 P 从左 端滑至右端时, 测得电源的路端电压随电源中流过的电流变化图线如图乙所示, 其中 A、B 两点是滑片 P 在变阻器的 两个不同端点得到的. 求: (1)电源的电动势和内阻; (2)定值电阻 R2 的阻值; (3)滑动变阻器的最大阻值. 33、如图甲的电路中 R1=R2=100 Ω 是阻值不随温度而变的 定值电阻. 白炽灯泡 L 的伏安特性曲线如图乙的 I-U 图线所 示.电源电动势 E=100 V,内阻不计.求: (1)当开关 S 断开时, 灯泡两端的电压和通过灯泡的电流以及 灯泡的实际电功率; (2)当开关 S 闭合时,灯炮两端的电压和通过灯泡的电流以及灯泡的实际电功率.

34、如图所示电路,已知 R3=4 Ω ,闭合开关,电流表读数为 0.75 A,电压表读数为 2 V,经一段时间,一个电阻被 烧坏,使电流表读数变为 0.8 A,电压表读数变为 3.2 V,问: (1)哪个电阻发生故障?是短路还是断路? (2)R1 的阻值是多少? (3)能否求出电源电动势 E 和内阻 r?如果能,求出结果;如果不能,说明理由.

参考答案
一、计算题

1、解析:(1)题图(乙)中 AB 延长线交 U 轴于 20 V 处,交 I 轴于 1.0 A 处,

所以电源的电动势为 E=20 V,内阻 r= =20 Ω .

(2)当 P 滑到 R3 的右端时,电路参数对应题图(乙)中的 B 点,即 U2=4 V、I2=0.8 A,得 R2= =5 Ω . (3)当 P 滑到 R3 的左端时,由题图(乙)知此时 U 外=16 V,I 总=0.2 A,

所以 R 外=

=80 Ω .

因为 R 外=

+R2,

所以滑动变阻器的最大阻值为:R3=300 Ω . 答案:(1)20 V 20 Ω (2)5 Ω (3)300 Ω

2、(1)2A;(2)14W 3、 (1)10 Ω 0.3 A (2)6 V

4、解:(1)稳定时,电容器看做断开状态,电路中的电流

I=



A=1 A,

(2 分)

(2)S 闭合,电路处于稳定状态时,电容器两端的电压 U=IR2=1×6 V=6 V, 断开开关后,电容器两端的电压为 10 V, 所以Δ U=4 V, 流过 R1 的总电量为 Δ Q=Δ U·C=4×30×10 分) (3)当 R2=R1+r=4 Ω 时,R2 消耗的电功率最大,(1 分) P2=E /4(R1+r)=6.25 W. 5、解析:(1)当 S 断开时 E=I1(R+r), (2 分) 代入数据得 r=1 Ω .(1 分) (2)设开关 S 闭合时,路端电压为 U2,U2=E-I2r=36 V(2 分) P=I2U2=144 W.(1 分) (3)流过 R 的电流 IR=U2/R=1.5 A (2 分)
2 -6

(1 分)

(2 分)

C=1.2×10

-4

C.

(2

(2 分)

流过电动机的电流 IM=I2-IR=2.5 A (2 分) 电动机输出的机械功率 P 出=87.5 W.(2 分)

6、18.(1)由题意,并联部分电压为

,内电压应为

总电流



电源的输出功率

(2)流过灯泡的电流

则流过电动机的电流

电动机的热功率

10s 内产生的热量

(3)电动机的总功率

电动机的机械功率 7、解:①由闭合电路欧姆定律有

(2 分)

(1 分)

②通过电动机的电流

(1 分)

(2 分) 8、解:①由闭合电路欧姆定律有

(2 分)

(1 分)

②通过电动机的电流

(1 分)

(2 分) 9、(1)(3 分)设外电路的总电阻为 R,根据闭合电路欧姆定律,电路中的总电流

I=

R1 与 R2 并联的阻值 R=
得:I=1.2A (2)(3 分)U=IR 得:U=3.6V (3)(3 分)P=UI 得:P=4.32W

=3Ω

10、解

A 得

V

W 11、解:(1)E=I1(R+r) -----------------------2 分 r=E/I1-R=1Ω ------------------- 1 分 (2)E=I2r+U-------------- -------2 分 U=36V IM =2.5A PM=UIM----------------------------------------- 2 分 PM=90W----------------------------------------1 分 IR=U/R IR=1.5A IM=I2-IR ------------------2 分

12、 【解析】

13、 考点:串联、并联电路的特点,应用电源的 U—I 图像解决有关问题。

14、

15、解析:(1)当

时,

,对应电流为

A,由闭合电路欧姆定律得,

①(2 分)



为最大值时,

V,对应电流为

A,有

②(2 分)

的最大值为

(2 分)

由①②两式代入数据得,E=12V,r=10Ω (2 分)

(2)电源的输出功率

(2 分)



时,电源有最大输出功率,但

恒小于 r,由输出功率随外电阻变化的关系知,当

取最大值时

输出功率最大,(3 分)

即 16、解析:

W(3 分)

(1)通过 R1 的电流 得 P 总=EI =20W

I=

=2A

???? ??????? (2 分)

?????????????? (2 分) ????????(2 分) ???????? (2 分)

(2)设电动机电压为 U0,U0=E-I(r+R)=6V 由此得电动机消耗电功率 P0= U0I=12W (3)电源的输出功率 P=P 总- I r 由此得 P=18 W
2

??????????????(2 分)

???????????????? (2 分) (4 分)

17、(1)电动机的输入功率 P 入=UI=5×110W=550W 电动机的输出功率 P 出=mgv=50×10×0.9=450W 电动机线圈的发热功率 代入数据,联立解得:

P 热=P 入-P 出 P 热=I2 R R = 4Ω
(5 分)

18、(1)设

断开时

消耗的功率为







代入数据可以解得,

(2)设

闭合时

两端的电压为 U,消耗的功率为







解得,

由闭合电路欧姆定律得,



代入数据,得

流过

的电流为

,流过电动机的电流为







,所以







代入数据得, 19、答案:⑴ 4×10 C
-4

⑵ 3V

解析:⑴设电容器上的电压为 Uc,

电容器的带电量 解得: Q=4×10
-4C



设电压表与 R2 并联后电阻为 R 并。

则电压表上的电压为:

解得:

=3V ⑵ 3V

20、⑴ 4×10-4C

解析:⑴设电容器上的电压为 Uc,

电容器的带电量 解得: Q=4×10-4C

设电压表与 R2 并联后电阻为 R 并。

则电压表上的电压为:

解得:

=3V

21、(1)电源内阻 r 两端的电压

所以电源内阻

(4 分)

(2)5s 内电源内部产生的热量

(3 分)

(3)5s 内它对电动机输出的电能 22、 解:由闭合电路欧姆定律得 E=2V, 23、解:由闭合电路欧姆定律得 E=2V, r=0.5Ω r=0.5Ω (各 3 分) (各 3 分)

(3 分)

24、

由 闭合电路欧姆定律:

25、

26、

27、【答案】(1)20 V

20 Ω (2)5 Ω . (3)300 Ω

【解析】(1)题中乙图中 AB 延长线, 交 U 轴于 20 V 处, 交 I 轴于 1.0 A 处,

所以电源的电动势为 E=20 V(1 分), 内阻 r=

=20 Ω . (2 分)

(2)当 P 滑到 R3 的右端时, 电路参数对应乙图中的 B 点, 即 U2=4 V、I2=0.8 A, (1 分)得 R2= 分)

=5 Ω . (2

(3)当 P 滑到 R3 的左端时, 由乙图知此时 U 外=16 V, I 总=0.2 A, (1 分)所以 R 外=

=80 Ω . (1 分)

因为 R 外=

+R2, (1 分)

所以滑动变阻器的最大阻值为: R3=300 Ω . (1 分) 28、解析:(11 分)(1)读图,E=6V,r=0.5Ω (2)P=U×I=5V×2A=10W 4分 4分

(3) R=r,即 R 的阻值是 0.5Ω 时,输出功率最大。 3 分

29、

图 10

30、(1)3 A

2 A

(2)5 V

4.5 V

(3)等效电源法,将 MN 左边看成电源,其

=3V

=1

∴当 R=r′=1

时,

31、解析:(1)把三个这样的灯泡串联后,每个灯泡得到的实际电压为 4 V 实际电压时的工作电流为:I=0.4 A. 由此可以求出此时每个灯泡的实际电阻为:

V=4 V,在图甲上可以查到每个灯泡加上

R=



Ω =10 Ω .

(2)在图乙所示的混联电路中,设每个灯泡加上的实际电压和实际电流分别为 U 和 I,在这个闭合电路中,有 E=U +2IR0, 代入数据并整理得:

U=8-20I,
这是一个反映了电路约束的直线方程;把该直线在题图甲上画出,可得如图 10 所示图象.这两条曲线的交点为 U=2 V、I=0.3 A,同时满足了电路结构和元件的要求,此时通过电流表的电流值 IA=2I=0.6 A,每个灯泡的实际功率 P =UI=2×0.3 W=0.6 W. 答案:(1)0.4 A 10 Ω (2)0.6 A 0.6 W

图 10 32、 (1)题中乙图中 AB 延长线, 交 U 轴于 20 V 处, 交 I 轴于 1.0 A 处,

所以电源的电动势为 E=20 V(1 分), 内阻 r=

=20 Ω . (2 分)

(2)当 P 滑到 R3 的右端时, 电路参数对应乙图中的 B 点, 即 U2=4 V、I2=0.8 A, (1 分)得 R2= 分)

=5 Ω . (2

(3)当 P 滑到 R3 的左端时, 由乙图知此时 U 外=16 V, I 总=0.2 A, (1 分)所以 R 外=

=80 Ω . (1 分)

因为 R 外=

+R2, (1 分)

所以滑动变阻器的最大阻值为: R3=300 Ω . (1 分) 33、解析 (1)当 S 断开时,因 R1 是定值电阻,与灯泡串联,设灯泡上的电压为 U,电流为 I,根据闭合电路的欧姆

定律有:E=U+IR1,代入数据得:I=1-

.

在 I-U 图上作出这条直线,如图所示,这条直线与灯泡的伏安特性曲线的交点为(40,0.60).由此可知此时流过灯泡 的电流为 0.6 A,灯泡上的电压为 40 V,灯泡的实际功率 P=24 W.

(2)当 S 闭合时,设灯泡上的电压为 U,电流为 I,根据闭合电路的欧姆定律有:E=U+(I+

)R1,代入数据有:

50=U+50I,即 I=1- 在 I-U 图上作出这条直线,如图所示,这条直线与灯泡的伏安特性曲线的交点为(25,0.5).由此可知此时流过灯泡 的电流为 0.5 A,灯泡上的电压为 25 V,灯泡的实际功率 P=12.5 W. 答案 (1)40 V,0.6 A,24 W

(2)25 V,0.5 A,12.5 W

34、解析

(1)R2 断路.

(2)R2 断路后,伏特表的读数就是 R1 两端的电压,因此有:R1=

=4 Ω .

(3)由 E=U2+I2(r+R4)和 E=I1R1+ 可得:E=4 V,r+R4=1 Ω 因为 R4 未知,所以不能求出 r 的值.

(r+R4)

答案

(1)R2 断路. (2)R1=4 Ω

(3)E=4 V 无法求内阻


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欧姆定律计算题天天练
【考点】欧姆定律的应用;电阻的串联. 【专题】计算题;图析法. 菁优网版权所有 【分析】当电键 SA 闭合时,电路为 R1 的简单电路,电流表测电路中的电流,根据...
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